艦船用星型壓縮機并聯(lián)充氣過程的理論研究

王增麗,申迎峰,王振波,余小玲，馮全科

1 前言

艦船用壓縮機在海洋工程領(lǐng)域中主要用于提供高壓空氣，用于操縱通海閥和離合器，控制海洋平臺沉浮，供儀表、軸系裝置氣動自動控制使用，也可滿足風動工具及日常生活的需要等［1］。由于艦船空壓機是在漂浮的海洋平臺或移動的艦船上工作，因而對其可靠性、結(jié)構(gòu)緊湊性、重量和體積的要求比較高［2］。目前星型壓縮機以其結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、慣性力平衡性好、振動和噪聲低等獨特的優(yōu)點，在國內(nèi)外越來越多地被應(yīng)用于船舶和海洋工程領(lǐng)域。但是受星型壓縮機結(jié)構(gòu)特點的限制，單臺壓縮機的排氣量比較小。故為了滿足海洋工程不同工況對氣量的需求，一般采用多臺星型壓縮機并聯(lián)工作方式。因此，對星型壓縮機并聯(lián)充氣過程的機理和規(guī)律進行研究，對于合理選配壓縮機具有重要的指導意義。

目前國內(nèi)外學者對于容器內(nèi)高壓氣體的充放氣過程開展了大量的研究工作。根據(jù)被充氣容器是否剛性，目前的研究主要分為剛性容器、柔性容器和彈性容器充放氣過程這3種類型［3~5］。首先在剛性容器的充放氣過程研究方面，楊鋼等基于范德瓦爾方程和氣體動力學方程建立了高壓氣體定容積充放氣過程的數(shù)學模型，對充放氣過程的特性進行了研究［6］。趙魏等基于質(zhì)量守恒方程、體積方程和氣體狀態(tài)方程建立了新型船用氣體穩(wěn)壓器啟動充氣過程的數(shù)學模型，對充氣過程進行了仿真計算［7］。……